Question

（2013?房山區(qū)二模）課外小組的同學(xué)上網(wǎng)查閱有關(guān)金屬資料時，看到鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物．于是產(chǎn)生疑問：產(chǎn)生的氣體和白色不溶物是什么物質(zhì)？在老師的幫助下，他們進(jìn)行了如下探究．
探究一：產(chǎn)生的無色氣體是什么物質(zhì)？

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗I	用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量飽和碳酸氫鈉溶液的試管中	迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物	鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物
實驗Ⅱ	將實驗I中收集到的氣體點燃，并在火焰上方罩一干、冷的小燒杯	氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰， 燒杯內(nèi)壁有無色小液滴生成 ．	該氣體燃燒的化學(xué)方程式為 2H2+O2  點燃  .   2H2O ．

探究二：產(chǎn)生的白色不溶物是什么物質(zhì)？
【查閱資料】
（1）堿石灰是固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物．
（2）部分堿鹽的溶解性表

陽離子﹨陰離子	OH-	CO32-
Na+	溶	溶
Mg2+	不	微

說明：“溶”表示那種物質(zhì)可溶于水，“不”表示不溶于水，“微”表示微溶于水
【猜想與假設(shè)】
猜測1：白色不溶物可能為Mg（OH）₂
猜測2：白色不溶物可能為MgCO₃
猜測3：白色不溶物可能是Mg （OH）₂和MgCO₃的混合物

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗Ⅲ	稱取22.6g實驗Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀鹽酸（或稀硫酸） ．	固體溶解，產(chǎn)生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂 ．
	將產(chǎn)生氣體全部通入裝置A和B中（如圖所示）．	實驗后裝置B增重8.8g	白色不溶物的 成分及質(zhì)量分 別為 氫氧化鎂5.8g、碳酸鎂16.8g ．

【實驗反思】
（1）實驗小組的同學(xué)得出上述結(jié)論之后，認(rèn)為對于鎂與飽和碳酸氫鈉溶液的反應(yīng)，還有值得進(jìn)一步探究的問題，該問題可能是

反應(yīng)是否放出熱量

．
（2）通過上述實驗說明，對于未知物成分的確定，可以采取兩種不同的實驗方法，這兩種方法分別是

通過實驗現(xiàn)象測定；通過質(zhì)量測定

．

Answer 1

分析：探究一：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變分析出是氫氣，再根據(jù)方程式的寫法寫出方程式；
探究二：加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是酸，有氣泡產(chǎn)生，說明含有碳酸鎂；根據(jù)B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算出碳酸鎂的質(zhì)量，剩余的就是氫氧化鎂的質(zhì)量；
【實驗反思】可以根據(jù)兩種物質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)行猜想，推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實驗現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類．

解答：解：
探究一：迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物，可以說明鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物；氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，說明該氣體具有可燃性，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，該氣體可能是氫氣或一氧化碳，如果測定是一氧化碳時，燃燒后需要用到澄清石灰水，所以該氣體是氫氣；氫氣燃燒的反應(yīng)物是氫氣和氧氣，生成物是水，反應(yīng)條件是點燃，所以方程式是2H₂+O₂

點燃  .

2H₂O；
探究二：加入一種試劑產(chǎn)生氣泡可知碳酸鹽與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，所以加入的是稀鹽酸（或稀硫酸），有氣泡產(chǎn)生，說明含有碳酸鎂；B中堿石灰質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，所以生成二氧化碳的質(zhì)量為8.8g，設(shè)生成8.8g二氧化碳，需要碳酸鎂的質(zhì)量為X則：
MgCO₃+2HCl═MgCl₂+H₂O+CO₂↑
84                    44
X                     8.8g
根據(jù)：

84

44

=

X

8.8g

解得X=16.8g，所以含有氫氧化鎂質(zhì)量為：22.6g-16.8g=5.8g；
【實驗反思】可以根據(jù)兩種物質(zhì)的反應(yīng)進(jìn)行猜想例如反應(yīng)是否放出熱量，推測物質(zhì)的方法有根據(jù)實驗現(xiàn)象推測物質(zhì)種類，根據(jù)測定物質(zhì)的質(zhì)量來推測各種物質(zhì)種類．
故答案為：探究一：

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗I	用砂紙擦去鎂條表面氧化膜，將其放入盛有適量飽和碳酸氫鈉溶液的試管中	迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡和白色不溶物	鎂與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)能生成一種無色氣體和一種白色不溶物
實驗Ⅱ	將實驗I中收集到的氣體點燃，并在火焰上方罩一干、冷的小燒杯	氣體安靜燃燒、產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有無色小液滴生成．	該氣體燃燒的化學(xué)方程式為 2H2+O2  點燃  .   2H2O．

探究二：

實驗序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象	解釋及結(jié)論
實驗Ⅲ	稱取22.6g實驗Ⅰ中所得的白色不溶物，加入足量 稀鹽酸（或稀硫酸）．	固體溶解，產(chǎn)生無色氣泡	白色不溶物中 含有 碳酸鎂．
	將產(chǎn)生氣體全部通入裝置A和B中（如圖所示）．	實驗后裝置B增重8.8g	白色不溶物的 成分及質(zhì)量分 別為 氫氧化鎂5.8g、碳酸鎂16.8g．

【實驗反思】反應(yīng)是否放出熱量；通過實驗現(xiàn)象測定；通過質(zhì)量測定．

點評：本題難度較大，考查全面，從定性和定量兩個方面測定物質(zhì)的種類，關(guān)鍵在于知道碳酸根離子與酸反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳．